产品智能设计方法技术

一种产品智能设计方法，首先建立一原理库及功能与特征相映射的映射库，然后根据待设计的产品的总功能搜索所述原理库以判断是否具有实现所述总功能的物理原理，若不具有则将总功能分解为多个子功能，并根据所述多个子功能再次分别搜索所述原理库以判断是否具有分别实现所述多个子功能的相应各物理原理，当搜索出各功能的相应各物理原理后，再搜索所述映射库以搜索出与所述各功能相映射的多个对应特征，接着根据每一功能分别具有的各功能影响因素的权重及与功能映射的多个对应特征分别与各功能影响因素的适应度计算各综合适应度达标值以选取出综合适应度达标值超过预设值的特征，最后将选取出的各特征融合即完成所述待设计的产品的设计。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
近年来，随着生物技术的不断发展与完善，人工智能、基因编码等技术被引入到设计领 域，使得现代产品设计正朝着智能化的方向发展，传统的产品设计方法己成为制约现代制造 技术发展的瓶颈，要实现产品设计的智能化，就必须为产品设计智能的编码，应用特征的基 因编码来描述产品功能模型，对产品的智能化设计起着至关重要的作用。因此如何实现产品的智能化设计实已成为本领域技术人员亟待解决的技术课题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种。为了达到上述目的，本专利技术提供的，包括步骤l)预先建立一存储有 实现产品功能的物理原理的原理库以及根据所述原理库预先建立的将功能与特征相映射的映 射库；2)根据待设计的产品的总功能搜索所述原理库以判断是否具有实现所述总功能的物理 原理；3)若不具有实现所述总功能的物理原理，则将所述总功能进行子功能分解以分解为多 个子功能，并根据所述多个子功能分别搜索所述原理库以判断是否具有分别实现所述多个子 功能的相应各物理原理；4)若具有实现各功能的相应各物理原理，则根据具有实现各功能的 相应各物理原理搜索所述映射库以搜索出与所述各功能相映射的多个对应特征；5)根据搜索 出的每一功能分别具有的各功能影响因素的权重及与所述功能映射的多个对应特征分别与各 功能影响因素的适应度计算各特征相对于所述待设计的产品的各综合适应度达标值；6)判断 是否有计算出的综合适应度达标值超过预设值；7)若有综合适应度达标值超过预设值，则选 取出超过预设值的综合适应度达标值对应的各特征；8)若没有综合适应度达标值超过预设值， 则将与没有超过预设值的综合适应度达标值对应的功能继续进行子功能分解以便能选取出与 各子功能对应的各特征；9)将选取出的各特征进行融合以完成所述待设计的产品的设计。其中，所述还包括步骤(1)预先建立产品的特征编码表；(2)根据 所述特征编码表对所选取出的特征及融合方式予以编码以完成对所述待设计的产品的电子描 述。所述产品为机械产品，所述机械产品为冲压模具。g (w,v^2，…,w ) = y w承r 在步骤5)中，采用 '=1 '的最优算法来计算各综合适应度达标值，其中，^就是特征。对功能力的综合适应度达标值，w'是功能力的影响因素e'的权重系数，。表示特征^对功能力的影响因素~的适应度。综上所述，本专利技术的通过采用功能原理求解判断和功能特征映射判断 双重判断来进行功能分解，不仅可以及时终止功能的过细分解，还可以从功能分解中直接得 到从功能到特征的映射，同时通过对特征的基因编码来描述产品功能，为产品的智能化设计 奠定了基础。附图说明图1为本专利技术的的操作流程示意图。 图2为本专利技术的的功能分解树示意图。图3f图3f为本专利技术的的子特征相对于父特征的特征坐标系参考情况 示意图。图4为本专利技术的的特征融合示意图。具体实施方式请参阅图l，本专利技术的，其先执行步骤SIO，即预先建立一存储有实现 产品功能的物理原理的原理库以及一将功能与特征相映射的映射库，其中，所述原理库是存 储实现功能的物理原理库，用以在功能到功能原理求解的过程中开阔设计者的思路，求得功 能原理解，在系统的不断使用中，可以不断地添加、充实原理库，不断扩大基础知识的内容， 所述原理库的建立的方法己为本领域人员所知悉，故在此不再详细说明；再有，在所述映射 库中， 一种功能可能对应多种特征,而一种特征又可能满足多种功能，接着执行步骤Sll。在步骤Sll中，根据待设计的产品的总功能搜索所述原理库以判断是否具有实现所述总 功能的物理原理，例如所述待设计的产品为机械产品中的一种冲压模具，如冲压形成锅，由 此可知，所述待设计的产品的总功能为通过冲压，形成锅，根据所述总功能搜索所述原理库， 没有实现所述总功能的物理原理，因此执行步骤S12，若有具有实现所述总功能的物理原理， 则执行步骤S13。 在步骤S12中，由于不具有实现所述总功能的物理原理，故将所述总功能进行子功能分 解，可将冲压形成锅这一功能分解为上模冲压及其辅助功能和下模成型及其辅助功能两个子 功能，接着再返回步骤Sll，即根据所述多个子功能分别搜索所述原理库以判断是否具有实现 所述多个子功能的相应各物理原理，经过搜索在所述原理库中并不具有实现上模冲压及其辅 助功能和下模成型及其辅助功能两个子功能的物理原理，因此又进入步骤S12，分别将上模冲 压及其辅助功能和下模成型及其辅助功能两个子功能分解，即所述上模冲压及其辅助功能被 分解为冲压功能、固定功能和定位功能共3个子功能，所述下模成型及其辅助功能被分解为 助导功能、成型功能、及支撑功能，接着再返回步骤Sll，即根据所述冲压功能、固定功能、 定位功能、助导功能、成型功能、及支撑功能共6个子功能分别搜索所述原理库，以判断所 述原理是否具有与所述6个子功能分别对应的物理原理，显然所述原理库具有与所述6个子 功能分别对应的物理原理，如此即可执行步骤S13。在步骤S13中，根据具有实现各功能的相应物理原理搜索所述映射库以搜索出与所述各 功能相映射的多个对应特征，例如，对于搜索映射库后，可得到与所述冲压功能对应的多个特征即^ = 2，}，其中、为(矩形凸台，半球体)，^为(圆凸台，圆凸台)，为(圆凸 台，半球体)，其实S中每个特征都是一个特征融合，是冲压装置的冲杆和冲头的融合，接着 执行步骤S14。在步骤S14中，根据搜索出的每一功能分别具有的各功能影响因素的权重及与之映射的多 个对应特征分别与各功能影响因素的适应度计算各特征相对于所述待设计的产品的各综合适 应度达标值，由于冲压功能具有冲压成型相似度、冲杆与冲头衔接度、及安全性系数，所以冲压功能,可表示为<formula>formula see original document page 6</formula>)，其中A为冲压成型相似度，&为冲杆与冲头衔接度，^为安全性系数，对于这三方面的影响因素的权重集v^^'5，a2^3》，而各特征与各影响因素的适应度可用功能特征影响矩阵表示为其中， 表示特征6对功能影响因素e'的适应度，若适应度集分为五个等级，并且适应度取值 为{0， 0.25， 0.5， 0.75， 1}，贝ljO表示完全不适应，l表示完全适应，而R中第j列也就表示了特征。对功能力的整体适应情况，在本实施方式中，根据专家经验可确定的功能特征影响矩阵0.8 0.4 0.9 0.6 0.9 0.85 0.5 0.85 0.8g (m^，vv2，…，w ) = y w承r，采用ym '=1 '的最优算法来计算各综合适应度达标值，其中，^就是特征。对功能力的综合适应度达标值，w'是功能人的影响因素e'的权重系数，。'表示特征f'对功能力的影响因素^的适应度，且^+^+…+ V^:l，所有影响因素w'的权重系数可由专家设定，由此可得各综合适应度达标值-g = n = ，接着执行步骤515-在步骤S15中，判断是否有计算出的综合适应度达标值超过预设值，若有执行步骤S16, 否则执行步骤S17，由于预先设定的值为^ = ^8， g3 = 0.86>0.8，所以进入步骤S16。 在步骤S16中，选取超过预设值的综合适应度达标值对应的各特征进行融合后以完成所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种产品智能设计方法，其特征在于包括步骤：１）预先建立一存储有实现产品功能的物理原理的原理库以及根据所述原理库预先建立的将功能与特征相映射的映射库；２）根据待设计的产品的总功能搜索所述原理库以判断是否具有实现所述总功能的物理 原理；３）若不具有实现所述总功能的物理原理，则将所述总功能进行子功能分解以分解为多个子功能，并根据所述多个子功能分别搜索所述原理库以判断是否具有分别实现所述多个子功能的相应各物理原理；４）若具有实现各功能的相应各物理原理，则 根据具有实现各功能的相应各物理原理搜索所述映射库以搜索出与所述各功能相映射的多个对应特征；５）根据搜索出的每一功能分别具有的各功能影响因素的权重及与所述功能映射的多个对应特征分别与各功能影响因素的适应度计算各特征相对于所述待设计的产 品的各综合适应度达标值；６）判断是否有计算出的综合适应度达标值超过预设值；７）若有综合适应度达标值超过预设值，则选取出超过预设值的综合适应度达标值对应的各特征；８）若没有综合适应度达标值超过预设值，则将与没有超过预设 值的综合适应度达标值对应的功能继续进行子功能分解以便能选取出与相应各子功能对应的各特征；９）将选取出的各特征进行融合以完成所述待设计的产品的设计。...

【技术特征摘要】
1.一种产品智能设计方法，其特征在于包括步骤1)预先建立一存储有实现产品功能的物理原理的原理库以及根据所述原理库预先建立的将功能与特征相映射的映射库；2)根据待设计的产品的总功能搜索所述原理库以判断是否具有实现所述总功能的物理原理；3)若不具有实现所述总功能的物理原理，则将所述总功能进行子功能分解以分解为多个子功能，并根据所述多个子功能分别搜索所述原理库以判断是否具有分别实现所述多个子功能的相应各物理原理；4)若具有实现各功能的相应各物理原理，则根据具有实现各功能的相应各物理原理搜索所述映射库以搜索出与所述各功能相映射的多个对应特征；5)根据搜索出的每一功能分别具有的各功能影响因素的权重及与所述功能映射的多个对应特征分别与各功能影响因素的适应度计算各特征相对于所述待设计的产品的各综合适应度达标值；6)判断是否有计算出的综合适应度达标值超过预设值；7)若有综合适应度达标值超过预设值，则选取出超过预设值的综合适应度达标值对应的各...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝泳涛，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]